نيروگاه برق آبي

نيروگاه برق آبينيروگاه برق آبي تاسيساتي است که از طريق آب ذخيره شده در پشت سدها انرژي الکتريکي توليد مي کند که به آن انرژي برق آبي نيز گفته مي شود. اين نيروگاه با مهارقدرت آب در حين حرکت – مانند آبي که از بالاي يک آبشار عبور مي کند – برق توليد مي کند. مردم هزاران سال است از اين نيرو استفاده مي کنند. مثلا بيش از دو هزار سال پيش ، مردم يونان با استفاده از آب رودخانه ها با چرخ آسياب گندم خود را به آرد تبديل مي کردند .نيروگاه‌هاي برق‌آبي تقريباً 24 درصد از برق جهان و به تعبيري برق مصرفي بيش از 1 ميليارد نفر را توليد مي‌کنند. بر اساس گزارش‌هاي آزمايشگاه ملي انرژي‌ تجديدپذير (NREL)، نيروگاه‌هاي برق‌آبي جهان مجموعاً 675,000 مگاوات توان، معادل 3?6 ميليارد بشکه نفت توليد مي‌کنند. بيش از 2000 نيروگاه آبي در ايالات متحده وجود دارد و اين امر انرژي برق‌آبي را به بزرگترين منبع انرژي تجديدپذير اين کشور تبديل کرده است. در ايران نيز ظرفيت نيروگاه‌هاي برق‌آبي تقريباً 11,600 مگاوات است. در اين آموزش، با اصول عملکرد، اجزا و انواع نيروگاه آبي توليد برق آشنا مي‌شويم.قدرت آبهنگام تماشاي رودخانه‌اي که آب آن جريان دارد، تصور نيرويي که آب حمل مي‌کند شايد دشوار باشد. اگر تا به حال رودگردي در آب‌هاي سفيد انجام داده‌ باشيد، قسمت کوچکي از قدرت رودخانه را احساس کرده‌ايد. تندآب‌هاي سفيد در رودخانه ايجاد مي‌شوند و مقدار زيادي آب را در سرازيري و گلوگاه‌ها در يک مجراي باريک حمل مي‌کنند. وقتي رودخانه بايد از دهانه عبور کند، جريان آب آن سرعت مي‌گيرد. سيل و طغيان نمونه ديگري از ميزان نيرويي است که حجم عظيم آب مي‌تواند داشته باشد.نيروگاه‌هاي برق آبي انرژي آب را مهار مي‌کنند و با بهره‌گيري از قوانين مکانيک ابتدايي آن را به برق تبديل مي‌کنند. در واقع، نيروگاه‌هاي آبي بر اساس اين مفهوم ساده ساخته شده‌اند که آب جاري و گذرنده از سد يک توربين را مي‌چرخاند که خود موجب چرخش ژنراتور مي‌شود.تجهيزات نيروگاهجرثقيل هادريچه هاي انسداد لوله مكشمشخصات شيرهاي وروديتوربين هاسيستم گاورنرژنراتوريكسو كنندهتجهيزات ميدانشينه هاي حفاظ داركليدهاتجهيزات برقگيرترانس هاسيستم كنترل نيروگاهسيستم جريان مستقيم (DC) و تغذيه غير قابل قطع (UPS) نيروگاهسيستم جريان متناوب (AC) نيروگاهترانسفورماتور اصليانتخاب مکان مناسب براي نيروگاه آبيدر دسترس بودن آبذخيره سازي آبميزان بالا بودن آبمسافت از محل توليد توان تا مراكز استفاده بارعملكرد سايتفاكتورهاي محيطي ـ اجتماعي (در محل زندگي انسان هاي آن منطقه كمترين تاثير را داشته باشد، زير آب نرفتن زمين هاي حاصلخيز، زلزله خيز نبودن محيط و…)انواع طبقه بندي در نيروگاه آبيطبقه بندي نيروگاه هاي آبي براساس خصوصيات هيدروليكينيروگاه هاي آبي قراردادينيروگاه هاي Pumped storageنيروگاه هاي Tidal power كشنده تواننيروگاه هاي Depression powerمزاياي نيروگاه برق ابي عبارتند از:آلودگي محيط زيست ندارد.هزينه سوخت ندارد.عمر بالايي دارد. (اگر خوب ساخته شود تا 100 سال هم کار مي کند)سرعت و قدرت مانور بالايي دارد.هزينه نگهداري اين نيروگاه ها بسيار پايين است.با گذشت زمان بازده اين نيروگاه ها تغيير نمي کند.پرسنل مورد نياز نيروگاه هاي آبي نسبت به بقيه نيروگاه ها بسيار کمتر است.آب مورد نياز براي کشاورزي و شرب را تأمين مي کند.از سيل ها و سيلاب ها جلوگيري مي کند.در اطراف سدها مي توان فضاي تفريحي مناسب ايجاد کرد.معايب نيروگاه برق آبي:هزينه ساخت اين نيروگاه ها بسيار زياد است.در سال هاي کم آبي، ميزان توليد اين نيروگاه ها با مشکل همراه خواهد بود.مدت زمان مورد نياز براي ساخت سد خيلي زياد است.مخزن نيروگاه هاي آبي ، زمين هاي زيادي را زير آب مي برد.قابليت نصب نيروگاه هاي آبي در مکان هاي بسيار خاص مي باشد.از مقاله نيروگاه سيکل ترکيبي در سايت ما ديدن کنيد.تاريخچه استفاده از انرژي آببشر از صدها سال پيش تا به امروز از نيروي آب استفاده مي‌کرده است. در طول تاريخ علم و تکنولوژي، توان آب به طور شگفت انگيزي همواره مورد استفاده بوده است. در قرون وسطي و تا قرن 19 اين انرژي اصلي‌ترين منبع توليد توان براي آسياب‌هاي گندم بوده است. در قرن 19، چرخ‌هاي آبي جاي خود را به موتورهاي بخار دادند. اما توان آب امروزه هنوز نقش مهمي در توليد الکتريسيته در اکثر کشورها ايفا مي کند.مي توان به طور خلاصه تاريخچه انرژي آبي را اين گونه بيان کرد:2000 سال پيش: استفاده يوناني‌ها از چرخ‌هاي آبي به منظور تبديل گندم به آردسالهاي 1800: دانشمندان انگليسي، ويليام نيکلسون و آنتوني کارليسل، دريافتند که با اعمال جريان برق به آب، هيدروژن و اکسيژن توليد مي‌شود که اين کار بعدها به عنوان الکتروليز شناخته شد.سال 1882: اولين نيروگاه آبي در آمريکا شروع به کار کرد و انرژي برق حاصل از آن براي روشنايي خيابان‌هاي شهر كوچكي كافي بود.امروزه: حدود 20% از الکتريسيته دنيا از طريق توان آبي توليد مي شود و حدود 150 کشور پتانسيل استفاده از آن را دارا مي‌باشند.نگهداري از نيروگاه هاي برق آبينيروگاه هاي آبي معمولا طول عمر بسيار زيادي دارد و نگهداري از آن‌ها به نسبت با نيروگاه‌هاي حرارتي کم خرج مي‌باشد. شروع و پايان فرآيند نيروگاه‌هاي برق آبي بسيار پر سرعت است؛ از اين رو ميزان هزينه‌اي که براي توليد برق به آن نياز دارند کم مي‌باشد. ضمنا خاموشي ناشي از نيروگاه‌هاي آبي کم بوده از اين رو سيلي که در پشت سد در نظر گرفته شده، کارايي زيادي دارد و کمتر به هدر مي‌رود.نيروگاه برق آبي چگونه کار مي کند؟اکثر نيروگاه هاي برق آبي داراي يک مخزن آب ، يک دريچه يا شير براي کنترل ميزان جريان آب از مخزن و يک خروجي يا مکاني هستند که پس از جاري شدن آب به سمت پايين به پايان مي رسد. آب دقيقاً قبل از ريختن از بالاي سد يا سرازير شدن از تپه ، انرژي بالقوه اي به دست مي آورد. انرژي پتانسيل با سرازير شدن آب به انرژي جنبشي تبديل مي شود. از آب مي توان براي چرخش پره هاي توربين براي توليد برق استفاده کرد که بين مشترکان نيروگاه توزيع مي شود.ميزان الکتريسيته قابل توليد به مقدار آب و ميزان حرکت آب در سيستم بستگي دارد. برق مي تواند از طريق خطوط انتقال طولاني به خانه ها ، کارخانه ها و مشاغل مختلف منتقل شود. انواع ديگر نيروگاه هاي برق آبي از جريان مسيلي بدون سد استفاده مي کنند.از مقاله انرژي هاي تجديد پذير در سايت ما ديدن کنيد.سخن آخرتقاضاي جهاني انرژي به خصوص در کشورهاي در حال توسعه روبه افزايش است. اين ميزان رشد به دليل افزايش جمعيت کشورها و صنعتي شدن آن‌ها است. به منظور پاسخگويي به اين ميزان تقاضاي در حال رشد، اکتشاف منابع تجديدپذير انرژي بسيار ضروري است. اين نياز تنها زماني بروز پيدا مي‌کند که با پايان يافتن منابع متعارف انرژي قيمت عرضه آن افزايش يابد.ظرفيت بالقوه و عملي تولي انرژي برق آبي در كشور 50 ميليارد كيلووات ساعت در سال است كه مي تواند 60 درصد از برق مورد نياز فعلي كشور را تامين كند. براساس مطالعات انجام شده حوضه آبريز كارون با 30 ميليارد كيلووات ساعت در سال حوضه آبريز دز با 9 ميليارد كيلووات ساعت در سال و حوضه آبريز كرخه با 6 ميليارد كيلووات ساعت در سال بيشترين امكانات توليد برق آبي را دارا مي باشند و 5 ميليارد كيلووات ساعت بازماندة آن مربوط به ساير حوضه ها است. بدين ترتيب روشن مي گردد كه سرمايه گذاري بر روي طرح هاي برق آبي و استفاده از اين پتانسيل بالقوه از جمله ضرورياتي است كه با توجه به زمان بهره برداري رسيدن اين طرح ها لازم است تا هر چه سريعتر اقدام هاي عملي انجام شود.منابع:سرو نيرو توس